基于dsp的光伏发电系统mppt控制器设计

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1、学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了声明并表示了谢意。学位论文作者躲／rIf呼日期：≥。垆5．陡学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，

2、可以采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可以向国家有关机关或机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。(保密论文在解密后遵守此规定)摘要高效应用太阳能是人们一直追求的目标，在整个光伏发电系统中，最大功率点跟踪(MPPT)技术是高效光伏发电系统中的关键技术之一。因此，研究和应用最大功率点跟踪技术具有重要理论意义和实际应用价值。正是基于这样的认识，本文围绕MPPT(MaximumPowerPointTracking)控制器的设计，进行了相关问题的探讨与研究，最终结合实验室光伏发电

3、系统，实现了基于DSP的光伏系统MPPT控制器设计，论文主要工作概括如下：首先利用Matlab中的Simulink平台，对光伏发电系统中的电池特性进行建模仿真分析，得到光伏电池的基本特性。通过比较DC／DC电路不同的拓扑结构并分析其优缺点，最终选择Boost电路来实现本文的MPPT的功能。然后对常用的最大功率点跟踪方法：电导增量法、寄生电容法、模糊控制法、人工神经网络法及干扰观测法进行了原理分析和比较，指出了各种算法的优缺点。在分析各种算法的优缺点基础上，提出了一种改进型的最大功率点跟踪算法——

4、变步长的干扰观测法。在以Simulink为平台的光伏电池模型基础上，对变步长的干扰观测法进行仿真，仿真结果表明，该算法可以有效的弥补单种算法的缺陷，达到了很好的控制效果，同时也验证了改进算法的优越性。其次结合改进算法的特性以及实验室光伏发电系统的性能要求，详细进行了基于DSP的MPPT控制器设计。硬件部分，根据DSP的自身特性以及输入输出要求，设计了主控电路、电源电路、隔离驱动电路等；软件部分，利用CCS3．3DSP开发环境，设计了主程序、ADC采样中断程序和PWM生成中断程序。最后结合实验室光

5、伏发电装置，对设计的MPPT控制器硬件部分和软件部分进行了综合调试与实验。根据对实验结果的分析，进一步验证了变步长的干扰观测法这一改进型MPPT算法的可行性与优越性。DSP关键词：光伏发电，光伏电池，变步长的干扰观测法，MPPT，AbstractABSTRACTUtilizationofsolarenergyeffectivelyisoneofgoalsthatpeoplehavealwaysbeenpursuingfor．IntheresearchofPVsystems，maximumpowe

6、rpointtracking0vrPPT)technologyisoneofthekeypoints．Therefore，thestudyandapplicationofthemaximumpowerpointtrackingtechnologyhasimportanttheoreticalandpracticalvalue．Basedonthisunderstanding，thethesisplacesthefocusonthedesignofMPPT(MaximumPowerPointTra

7、cking)controller．Thediscussionandresearchoftherelatedissuesaregiveninthecontext．Eventually，theMPPTcontroller，combinedwithlaboratoryphotovoltaicsystems，aredesignedwhichisbasedonDSP．ThemainworkiSsummarizedasfollows：Firstly，theMatlabSimulinkplatformisus

8、edtomodelandanalyzethebatterycharacteristicsofthePVsystemi11ordertogetthebasiccharacteristicsofphotovoltaiccells．SomedifferenttopologiesofDC／DCcircuitarecomparedandtheirstrengthsandweaknessesaregiven．Finally，basedontheabovecomparison，theboostcircuiti